KR100817288B1 - 오실레이터 튜닝 시스템 및 오실레이터 튜닝 방법 - Google Patents

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Abstract

파워가 많은 곳과 적은 곳을 구분하여 RFID용 오실레이터가 상이한 구동 주파수로 동작되도록 함으로써, RFID용 오실레이터의 BLF(Backscatter Link Frequency)가 모든 영역에서 허용 에러 범위 이내가 되도록 하는 오실레이터 튜닝 시스템 및 오실레이터 튜닝 방법을 개시한다. 오실레이터 튜닝 시스템은, RFID용 오실레이터를 포함하는 RFID 태그에서 활용하는 파워 세기가 설정된 기준치를 만족하는지를 판단하는 판단 수단, 및 상기 판단 결과에 근거하여, 상기 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 조정하는 주파수 조정 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
RFID, RFID 태그, RFID 리더, 오실레이터, 주파수 튜닝

Description

오실레이터 튜닝 시스템 및 오실레이터 튜닝 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TUNING OSCILLATOR}
도 1은 본 발명에 따른 RFID 태그의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오실레이터 튜닝 시스템의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 3에서는 본 발명에 따른 기준치의 설정 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 오실레이터 튜닝 시스템의 동작 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 오실레이터 튜닝 방법을 구체적으로 도시한 작업 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200 : 오실레이터 튜닝 시스템
210 : 판단 수단
211 : 리미터
220 : 주파수 조정 수단
본 발명은 파워가 많은 곳과 적은 곳을 구분하여 RFID용 오실레이터가 상이한 구동 주파수로 동작되도록 함으로써, RFID용 오실레이터의 BLF(Backscatter Link Frequency)가 모든 영역에서 허용 에러 범위 이내가 되도록 하는 오실레이터 튜닝 시스템 및 오실레이터 튜닝 방법에 관한 것이다.
RFID(Radio Frequency Identification) 태그(tag)는 백스캐터(backscatter) 통신에 의해 내장형 메모리의 컨텐츠를 전송함으로써 호출자인 RFID 리더(reader)에 응답할 수 있는 트랜스폰더(transponder) 장치의 일종이다. 이중, 수동형 RFID 태그는 배터리를 쓰지 않고, 대신에 RFID 리더로의 캐리어 신호로부터 모든 필요한 파워를 얻는다.
이러한 RFID 태그 내 오실레이터를 구동 주파수 1.28Mhz로 동작시키면, 'EPC Gen. 2 Spec.'에 따른 오실레이터의 BLF(Backscatter Link Frequency)가, 일부의 영역에서 허용 에러 범위를 벗어나게 된다. 이에 따라, 오실레이터를 1.28Mhz로 동작시키는 환경에서는 RFID 태그에서의 파워 소비를 절감할 수 있으나, RFID 태그의 안정적인 신호 처리가 용이하지 않다는 문제점이 있다.
이를 해소하고자, 구동 주파수를 증가시켜 오실레이터를 동작시키는 방안이 고안되었다. 하지만, 상기 방안은 오실레이터를 1.28Mhz 보다 높은 1.92Mhz로 구동시킴으로써 오실레이터의 BLF가 모든 영역에서 허용 에러 범위 이내가 되도록 할 수 있으나, 파워의 소비가 상당하여 특히, Long distance에서의 RFID 태그 신호 처리에 있어서 양호한 결과를 도출할 수 없다는 단점이 내재한다.
따라서, RFID 태그에서 활용하는 파워 세기를 고려하여 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 유연하게 조정함으로써 모든 영역에서 RFID 태그의 안정적인 신호 처리가 지원되도록 하고, Long distance에서도 RFID 태그의 양호한 신호 처리가 가능하도록 하는 새로운 RFID용 오실레이터의 튜닝 모델 구현이 절실하게 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, RFID 태그에서 활용하는 파워 세기에 따라, RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 유연하게 조정함으로써, RFID용 오실레이터의 BLF가 모든 영역에서 허용 에러 범위 이내에 있도록 하는 오실레이터 튜닝 시스템 및 오실레이터 튜닝 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 목적은 RFID 태그와 RFID 리더와의 이격 거리에 따라, Far Field Region과 Near Field Region을 구분하는 신호를 생성하고, 생성된 신호에 의한 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 튜닝 함으로써 Long distance 환경에서도 저전력을 소비하면서 RFID 태그의 신호 처리를 가능하게 하는 오실레이터 튜닝 시스템 및 오실레이터 튜닝 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루기 위한 오실레이터 튜닝 시스템은, RFID용 오실레이터를 포함하는 RFID 태그에서 활용하는 파워 세기가 설정된 기준치를 만족하는지를 판단하는 판단 수단, 및 상기 판단 결과에 근거하여, 상기 RFID용 오실레이터의 구 동 주파수를 조정하는 주파수 조정 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로서, 오실레이터 튜닝 시스템은, RFID용 오실레이터를 포함하는 RFID 태그와, 상기 RFID 태그와 연관된 RFID 리더 간의 이격 거리를 측정하고, 상기 측정된 이격 거리가 설정된 기준치를 만족하는지를 판단하는 판단 수단, 및 상기 판단 결과에 근거하여, 상기 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 조정하는 주파수 조정 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 오실레이터 튜닝 시스템 및 오실레이터 튜닝 방법에 대하여 설명한다.
수동형 RFID 시스템에서는 전원부로부터의 전원 공급없이, RFID 리더에서 RF 신호를 방사하면 RFID 태그에서 이 신호를 DC 전원으로 변환하여 RFID 태그 내 회로 전체의 구동 전력으로 사용한다. 이에 따라 RFID 태그는 저전력으로 동작하도록 설계되어야 한다.
RFID 태그의 저전력 동작을 위해 RFID 태그 내 RFID용 오실레이터로 유입되는 전류를 최적화하는 것이 요구된다. 이때, 유입된 전류에 따른 소모 파워는 다음과 같은 식으로 근사화될 수 있다.
소모 파워 = α * C * VDD^2 * f
여기서, α는 switching activity이고, C는 로직의 캐패시턴스 크기이며, VDD는 전압 크기이고, f는 오실레이터의 구동 주파수이다.
이와 같이, 수동형 RFID 태그에서는 RFID용 오실레이터의 구동 주파수에 따라 소모되는 파워의 크기가 달라질 수 있다.
본 발명의 오실레이터 튜닝 시스템은 이러한 배경하에서, 오실레이터의 구동 주파수를, 소모 파워를 고려하여 유연하게 조정되도록 함으로써, 파워가 충분히 많은 영역에서는 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 빠르게 하여 RFID 태그의 동작 마진을 더 주고, 반면 파워가 충분하지 않는 영역에서는 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 느리게 하여 파워 소모(Power consumption)를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 RFID 태그의 구성을 도시한 도면이다. RFID 태그(100)는 본 발명에 따른 오실레이터 튜닝 시스템(105)을 포함하여 구성할 수 있다.
도 1을 참조하며, RFID 태그(100)는 안테나(101), 복조부(102), 제어부(103), 변조부(104), 및 오실레이터 튜닝 시스템(105)과 RFID용 오실레이터(106)를 포함한다.
안테나(101)는 RFID 태그(100)를 판독하기 위한 RFID 리더(110)로부터의 RF 호출 신호를 수신하는 역할을 한다. 여기서, RF 호출 신호는 RFID 태그(100)를 호출하기 위한 아이디 정보를 포함할 수 있다.
파워 서플라이(도시하지 않음)에서는 안테나(101)에서 수신한 RF 호출 신호를 이용하여 전원 전압을 유도하고, 레귤레이터(도시하지 않음)에서는 유도한 전원 전압이 일정 크기로 변환, 유지한다. 또한, 증폭부(도시하지 않음)에서는 상기 일정 크기로 유지되는 전원 전압을 세팅값 만큼 증폭시킨다. 여기서, 증폭된 전원 전압은 RFID 리더(110)와 RFID 태그(100)와의 떨어진 거리(이격 거리)에 상응하여 그 세기가 상이하게 결정될 수 있다.
증폭된 상기 전원 전압은 RFID 태그(100)에 포함되는, RFID용 오실레이터 (106)를 비롯한 각종 수단으로 공급된다.
복조부(102)는 수신한 RF 호출 신호를 디지털 데이터로 복조한다. 이러한 복조를 통해 생성되는 디지털 데이터에는, RFID 리더(110)로부터의 아이디 정보가 포함된다.
RFID용 오실레이터(106)는 RFID 태그(100)의 동작을 동기화(Synchronization)하는 클럭(Clock)을 발진시키는 것이다. 특히 본 명세서에서의 RFID용 오실레이터(106)는 본 발명의 오실레이터 튜닝 시스템(105)에 의한 조정 동작(튜닝)을 통해 결정되는 구동 주파수로 동작하면서 상기 클럭을 발진시키게 된다.
오실레이터 튜닝 시스템(105)은 상기 생성된 전원 전압, 즉 파워의 세기를 확인하고, 확인된 상기 전원 전압의 세기가 설정된 기준치를 만족하는지 여부에 따라, RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 유연하게 튜닝하는 역할을 한다.
예컨대, RFID 리더(110)와의 이격 거리가 짧아 RFID 태그(100)에서 활용하는 전원 전압의 세기가 기준치를 넘을 수 있을 만큼 충분할 경우, 오실레이터 튜닝 시스템(105)은 RFID용 오실레이터(106)의 구동 환경을 Near Field Region으로 판단하고, 판단된 구동 환경에 합당하는 구동 주파수(예, 1.92Mhz)로 RFID용 오실레이터(106)가 동작되도록 조정할 수 있다.
반면, RFID 리더(110)와의 이격 거리가 비교적 멀고, RFID 태그(100)에서 활용하는 전원 전압의 세기가 기준치 미만으로 작을 경우, 오실레이터 튜닝 시스템(105)은 RFID용 오실레이터(106)의 구동 환경을 Far Field Region으로 판단하고, 판단된 구동 환경에 합당하는 구동 주파수(예, 1.28Mhz)로 RFID용 오실레이터(106)가 동작되도록 조정할 수 있다.
즉, 본 발명의 오실레이터 튜닝 시스템(105)은 RFID 태그(100)의 동작 환경을, 파워가 충분한 환경(Near Field Region) 또는 불충분한 환경(Far Field Region)으로 구분하고, RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수가 상기 구분된 환경에 따라 조정되도록 하는 역할을 한다.
조정(튜닝)에 의해 결정된 구동 주파수로 동작하는 RFID용 오실레이터(106)로부터 생성된 동기화 클럭은, 복조부(102)에서 복조된 디지털 데이터와 함께 제어부(103)로 제공된다.
제어부(103)는 디지털 데이터 내 아이디 정보 및 동기화 클럭에 대응하여, 소정의 저장 수단(도시하지 않음)으로부터 RFID 태그(100)의 동작에 필요한 각종 정보를 추출한다.
예컨대, 디지털 데이터 내 아이디 정보와 일치하는 저장 수단 내 아이디 정보를 검색할 수 있는 경우, 제어부(103)는 아이디 일치 데이터를 생성하고, 생성된 아이디 일치 데이터와 상기 검색된 아이디 정보를 변조부(104)에 제공할 수 있다.
반면, 전송된 디지털 데이터 내 아이디 정보와 일치하는 저장 수단 내 아이디 정보를 검색할 수 없는 경우, 제어부(103)는 아이디 불일치 데이터를 생성하고 이를 변조부(104)에 제공할 수 있다.
변조부(104)는 제어부(103)로부터 제공되는 상기 각종 정보(예, 아이디 일치 데이터 또는 아이디 불일치 데이터)를, 상기 RF 호출 신호에 응답한 RF 응답 신 호로서 변조한다. 또한, 안테나(101)는 상기 RF 응답 신호를 RFID 리더(110)로 송출함으로써, 이후 RFID 리더(110)에서 후속되는 신호 처리가 수행되도록 하는 환경을 마련한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 오실레이터 튜닝 시스템(105)은 RFID 태그(100)에서 활용하는 전원 전압(파워)의 세기를 고려하여 RFID용 오실레이터(106)의 구동 환경을 식별하고, 상기 식별된 구동 환경에 상응하여 RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 유연하게 튜닝하는 역할을 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오실레이터 튜닝 시스템의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
오실레이터 튜닝 시스템(200)은, 판단 수단(210) 및 주파수 조정 수단(220)을 포함하고 있으며, 상기 판단 수단(210)은 리미터(211)를 포함하여 구성할 수 있다.
도 1에서 설명한 바와 같이, 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 RFID 태그(100)에 포함될 수 있으며, RFID 태그(100)에서 활용하는 전원 전압(파워)의 세기에 따라, RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 튜닝하는 역할을 한다.
도 2를 살펴보면, 우선 판단 수단(210)은 RFID 태그(100)에서 활용하는 파워 세기가 설정된 기준치를 만족하는지를 판단한다. 여기서, 기준치는 RFID용 오실레이터(106)의 BLF(Backscatter Link Frequency)가 허용 에러 범위를 벗어나지 않게 하는 한계 파워 세기를 고려한 본 시스템의 운영자에 의해 유연하게 설정될 수 있다.
특히, RFID 태그(100)에서 활용하는 파워 세기는, RFID 태그(200)와 RFID 리더(110)와의 이격 거리에 상응하여 그 정도가 변화할 수 있다. 이에 따라, 본 시스템의 운영자는 상기 한계 파워 세기에 상응하는 한계 이격 거리를 고려하여 상기 기준치를 설정할 수도 있다.
즉, 판단 수단(210)은 RFID 태그(100)에서 활용하는 파워 세기, 또는 상기 파워 세기에 상응하는 RFID 태그(100)와 RFID 리더(110) 간의 이격 거리가, 기준치를 만족하는지를 판단한다.
도 3에서는 본 발명에 따른 기준치의 설정 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 3의 ⅰ)은 구동 주파수 1.28Mhz로 동작시키는 경우 RFID용 오실레이터(106)의 BLF 분포를 도시한 도면이고, 도 3의 ⅱ)는 구동 주파수 1.92Mhz로 동작시키는 경우 RFID용 오실레이터(106)의 BLF 분포를 도시한 도면이다.
도 3의 ⅰ)에서, 구동 주파수 1.28Mhz로 동작하는 RFID용 오실레이터(106)의 이격 거리에 따른 BLF 분포는 a-a'이고, 허용 에러 범위 분포는 b-b'이다. 도 3의 ⅰ)에서 알 수 있듯이, RFID용 오실레이터(106)를 구동 주파수 1.28Mhz로 동작시키는 경우, RFID용 오실레이터(106)의 BLF 분포 a-a'가 허용 에러 범위 분포 b-b'를 벗어나는 영역(Out of Spec)은 TRcal 120us 미만인 'Near Field Region'에 존재한다. 반면, RFID용 오실레이터(106)를 구동 주파수 1.28Mhz로 구동시키는 경우라도, TRcal 120us 이상인 'Far Field Region'에서는 BLF 분포 a-a'가 허용 에러 범위 분포 b-b' 이내 이다.
이에 따라, 도 3의 ⅰ)로부터, 'Far Field Region'에서 안정적인 RFID용 오 실레이터(106)의 구동 주파수는 1.28Mhz임을 알 수 있다.
도 3의 ⅱ)에서, 1.92Mhz로 동작하는 RFID용 오실레이터(106)의 이격 거리에 따른 BLF 분포는 c-c'이고, 허용 에러 범위 분포는 d-d'이다. 도 3의 ⅱ)에서 알 수 있듯이, RFID용 오실레이터(106)를 구동 주파수 1.92Mhz로 동작시키는 경우, RFID용 오실레이터(106)의 BLF 분포 c-c'가 허용 에러 범위 분포 d-d'를 벗어나는 영역은 존재하지 않고, 모든 영역에서 RFID용 오실레이터(106)의 동작이 허용 에러 범위 이내임을 알 수 있다.
즉, 본 시스템의 운영자는, 유입되는 파워가 충분한 'Near Field Region'에서 RFID용 오실레이터(106)가 비교적 높은 구동 주파수로 동작되도록 하고, 유입되는 파워가 불충분한 'Far Field Region'에서 RFID용 오실레이터(106)가 비교적 낮은 구동 주파수로 구동되도록 하는 기준치를 설정할 수 있다.
설정된 기준치에 따라, 판단 수단(210)은 판단 결과로서, 상기 RFID용 오실레이터(106)의 구동 환경을 Near Field Region, 또는 Far Field Region으로 결정한다.
이격 거리에 상응하는 파워의 세기, 또는 이격 거리가 설정된 기준치와 만족하지를 판단하기 위해, 판단 수단(210)은 변수의 전기적인 변화를 일정 수치 이하로 제한하는 리미터(211)를 포함할 수 있다. 리미터(211)는 변수, 예컨대 소정 회로로 유입되는 전압의 크기가 임의의 값을 넘지 않도록 함으로써 전압이 과잉하게 유입되는 현상을 방지하는 역할을 한다. 이하, 본 명세서에서는 변수를 일정 수치 이하로 제한하는 리미터(211)의 기능을, '변수값 유지 기능'으로 약칭한다.
리미터(211)는 리미터(211) 내 임의 지점에 설정된 포인트에서의 변수의 값을 고려하여, 출력으로서 Low 또는 High를 출력할 수 있다.
예컨대, 리미터(211)는 실제 RFID 태그(100)와 RFID 리더(110)와의 이격 거리가 짧고, RFID 태그(100)에서 활용하는 파워의 세기가 비교적 클 경우(Near Field Region)에, 상기 포인트에서의 변수에 대한 변수값 유지 기능을 동작하면서 출력 신호로서 Low를 출력시킨다.
반면, 실제 RFID 태그(100)와 RFID 리더(110)와의 이격 거리가 멀고, RFID 태그(100)에서 활용하는 파워의 세기가 비교적 작을 경우(Far Field Region)에, 리미터(211)는 상기 포인트에서의 변수에 대한 변수값 유지 기능을 동작하지 않으며 출력 신호로서 High를 출력시킨다.
이러한 리미터(211)는 저항 체인, 다이오드 체인, 트랜지스터 체인 등의 형태로 구성될 수 있다. 상기 포인트는 이들 체인 내 소자 사이의 임의 지점에 설정될 수 있으며, 소정의 인버터는 상기 포인트에 연결되어 해당 지점에서의 변수의 값을 리드하게 된다.
도 2를 다시 살펴보면, 주파수 조정 수단(220)은 판단 수단(210)의 판단 결과에 근거하여, RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 조정한다.
예컨대, 리미터(211)가 Low를 출력하고 이에 따라 판단 수단(210)이 판단 결과로서 RFID용 오실레이터(106)의 구동 환경을 Near Field Region으로 판단하는 경우, 주파수 조정 수단(220)은 RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 640Khz의 m배수로 조정할 수 있다.
또한, 리미터(211)가 High를 출력하고 이에 따라 판단 수단(210)이 판단 결과로서 RFID용 오실레이터(106)의 구동 환경을 Far Field Region으로 판단하는 경우, 주파수 조정 수단(220)은 RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 640Khz의 n배수로 조정할 수 있다. 여기서, m과 n은 양의 정수이고, m은 n보다 큰 수로 결정한다.
예컨대, 상기 m이 '3'으로 결정되는 경우, 주파수 조정 수단(220)은 Near Field Region에서의 RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 640Khz의 3배인 1.92Mhz로 조정할 수 있다. 또한, 상기 n이 m 보다 작은 '2'로 결정되는 경우, 주파수 조정 수단(220)은 Far Field Region에서의 RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 640Khz의 2배인 1.28Mhz로 조정할 수 있다.
이후, 주파수 조정 수단(220)은 RFID용 오실레이터(106)로 유입되는 oscillator current를 조절하여 RFID용 오실레이터(106)가 조정된 구동 주파수로 동작되도록 한다.
이에 따라, 본 발명의 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 RFID 태그(100)에서 활용하는 파워 세기에 따라, RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 유연하게 조정함으로써, RFID용 오실레이터(106)의 BLF가 모든 영역에서 허용 에러 범위 이내에 포함되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, RFID 태그(100)와 RFID 리더(110)와의 이격 거리에 따라, Far Field Region과 Near Field Region을 구분하는 신호를 생성하고, 생성된 신호에 의한 RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 튜닝 함으로써 Long distance 환경에서도 RFID 태그(100)의 저전력 소비를 구현할 수 있다.
도 4는 본 발명의 오실레이터 튜닝 시스템의 동작 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에서는 변수의 전기적인 변화를 일정 수치 이하로 제한하는 리미터(211)에, 다이오드 체인이 포함되는 것을 예시한다.
다이오드 체인은 일정 크기 이상의 전압(변수)이 인가되는 경우에서만 동작(예, 도통)하게 되며, 이를 통해 RFID 태그(100)에서 활용하는 파워의 세기를 유추할 수 있다.
예컨대, 파워가 충분한 환경(Near Field Region)에서 리미터(211)로 유입되는 전압의 크기는 상당하게 되고, 이에 따라 리미터(211)는 특정 포인트에서의 전압의 크기에 대한 변수값 유지 기능을 수행한다. 즉, Near Field Region에서 리미터(211) 내 다이오드 체인은 동작하며, 리미터(211)는 유입되는 큰 크기의 전압이 일정한 크기로 유지되도록 한다. 이때, 리미터(211)는 출력 신호로서 Low를 출력한다.
반면, 파워가 불충분한 환경(Far Field Region)에서 리미터(211)로 유입되는 전압의 크기는 설정된 값보다 작게 되고, 리미터(211)는 변수값 유지 기능을 수행하지 않는다. 즉, Far Field Region에서 리미터(211) 내 다이오드 체인은 동작하지 않고, 리미터(211)는 유입되는 작은 크기의 전압이 그대로 통과되도록 한다. 이때, 리미터(211)는 출력 신호로서 High를 출력한다.
도 4에서는 파워가 충분한 Near Field Region에서 리미터(211)의 출력 신호 가 Low 즉, '0'으로 출력되는 것을 예시하며, 파워가 불충분한 Far Field Region에서 리미터(211)의 출력 신호가 High 즉, '1'로 출력되는 것을 예시하고 있다.
다이오드 체인의 임의 포인트(S1, S2, S3, S4)에서 출력되는 변수의 값의 일례, 및 이를 이용하여 Near Field Region/Far Field Region을 구분하는 일례를, 도 4 내 표에 표시한다. 단, RF Front end 구조에 따라 Near Field Region/Far Field Region의 구분은 달라질 수 있음은 물론이다.
리미터(211)로부터 출력된 출력 신호는 예컨대, Schmitt trigger, Comparator, inverter 등을 이용하여 주파수 조정 수단(220)인 Digital Part에 보내진다.
Digital Part에서는 oscillator current를 조절하여, RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 Near Field Region/Far Field Region에 따라 튜닝 할 수 있다.
즉, 리미터(211)로부터 출력 신호 High가 출력되는 경우, Digital Part는 RFID용 오실레이터(106)의 구동 환경을 Near Field Region으로 식별하고 RFID용 오실레이터(106)로 유입되는 oscillator current를 조절하여, RFID용 오실레이터(106)가 구동 주파수 1.92Mhz로 동작되도록 할 수 있다.
또한, 리미터(211)로부터 출력 신호 Low가 출력되는 경우, Digital Part는 RFID용 오실레이터(106)의 구동 환경을 Far Field Region으로 식별하고 RFID용 오실레이터(106)로 유입되는 oscillator current를 조절하여, RFID용 오실레이터(106)가 구동 주파수 1.28Mhz로 동작되도록 할 수 있다.
이에 따라 본 발명에 의해서는 Near Field Region과 Far Field Region을 구분하여 RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 유연하게 튜닝 함으로써 모든 영역에서 RFID용 오실레이터(106)의 BLF가 허용 에러 범위 이내가 되도록 함으로써 RFID 태그(100)의 성능을 현저히 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 오실레이터 튜닝 시스템(200)의 작업 흐름을 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 오실레이터 튜닝 방법을 구체적으로 도시한 작업 흐름도이다.
본 실시예에 따른 오실레이터 튜닝 방법은 상술한 오실레이터 튜닝 시스템(200)에 의해 수행될 수 있다.
우선, 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 RFID용 오실레이터(106)를 포함하는 RFID 태그(100)에서 활용하는 파워 세기를 측정하고(S510), 측정된 파워 세기가 설정된 기준치를 만족하는지를 판단한다(S520). 본 단계들(S510, S520)은 RFID용 오실레이터(106)의 구동 환경을 판단할 목적으로 RFID 태그(100)에서 활용하는 파워 세기를 측정하고, 설정된 기준치와 상기 측정된 파워 세기와의 비교를 수행하는 과정이다. 여기서, 기준치는 RFID용 오실레이터(106)의 BLF가 허용 에러 범위를 벗어나지 않게 하는 한계 파워 세기를 고려한 본 시스템의 운영자에 의해 설정될 수 있다(도 3 참조).
또한, 본 단계들(S510, S520)에서의 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 RFID용 오실레이터를 포함하는 RFID 태그(100)와, RFID 태그(100)와 연관된 RFID 리더 (110) 간의 이격 거리를 측정하고, 상기 측정된 이격 거리가 설정된 기준치를 만족하는지를 판단할 수도 있다. 상술한 바와 같이, RFID 태그(100)에서 활용하는 파워 세기는, RFID 태그(100)와 연관된 RFID 리더(110) 간의 이격 거리에 상응하여 상이하게 결정되고 있으며, 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 상기 이격 거리를 측정함으로써 RFID 태그(100)에서 활용하는 파워 세기를 유추할 수 있다. 즉, 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 RFID 태그(100)와, RFID 리더(110) 간의 이격 거리가 설정된 기준치에 대해 만족하는지를 판단함으로써, RFID용 오실레이터(106)의 구동 환경을 판단한다.
상기 판단 결과, 파워 세기가 기준치를 만족하는 경우(S520의 Yes 방향), 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 RFID용 오실레이터(106)의 구동 환경을 Near Field Region으로 판단한다(S530). 즉, 본 단계(S530)에서의 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 RFID 태그(100)에서 활용하는 파워의 세기가 충분함을 확인하고, RFID용 오실레이터(106)의 구동 환경을 RFID 태그(100)와 RFID 리더(110)의 이격 거리가 짧은 Near Field Region으로 식별한다.
상기 판단 결과, 파워 세기가 기준치를 만족하지 않는 경우(S520의 No 방향), 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 RFID용 오실레이터(106)의 구동 환경을 Far Field Region으로 판단한다(S540). 즉, 본 단계(S540)에서의 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 RFID 태그(100)에서 활용하는 파워의 세기가 불충분함을 확인하고, RFID용 오실레이터(106)의 구동 환경을 RFID 태그(100)와 RFID 리더(110)의 이격 거리가 상당한 Far Field Region으로 식별한다.
상기 단계(S520)에서 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 소정의 리미터(211)를 사용하여, 변수의 전기적인 변화를 일정 수치 이하로 제한할 수 있다. 이러한 리미터(211)의 변수값 유지 기능은, 그 수행 여부를 통해 RFID 태그(100)에서 활용하는 파워의 세기를 유추하는 데에 이용될 수 있다. 예컨대, 파워가 많은 환경(Near Field Region)에서는 리미터(211)로 유입되는 전압의 크기는 상당하게 되고, 리미터(211)는 특정 포인트에서의 변수(전압의 크기)에 대한 변수값 유지 기능을 수행하게 된다. 즉, 상기 Near Field Region에서 리미터(211) 내 다이오드 체인은 동작하며, 리미터(211)는 유입되는 큰 크기의 전압을 일정한 크기로 유지되도록 한다. 이때, 리미터(211)는 출력 신호로서 Low를 출력할 수 있다.
반면, 파워가 적은 환경(Far Field Region)에서는, 리미터(211)로 유입되는 전압의 크기는 설정된 값보다 작게 되고, 리미터(211)는 변수값 유지 기능을 수행하지 않는다. 즉, 상기 Far Field Region에서 리미터(211) 내 다이오드 체인은 동작하지 않고, 리미터(211)는 유입되는 작은 크기의 전압이 그대로 통과되도록 한다. 이때, 리미터(211)는 출력 신호로서 High를 출력할 수 있다.
여기서, 리미터(211)는 상기 다이오드 체인, 이외에 저항 체인 또는 트랜지스터 체인을 포함할 수도 있다.
또한, 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 판단 결과에 근거하여, RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 조정한다(S550). 본 단계(S550)는 판단된 구동 환경에 따라 RFID용 오실레이터(106)를 튜닝하는 과정이다.
본 단계(S550)에서 오실레이터 튜닝 시스템(200)은, 구동 환경이 Near Field Region으로 판단되는 경우, 즉 상기 리미터(211)로부터 Low가 출력되는 경우, 상기 RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 640Khz의 m배수로 조정한다.
반면, 본 단계(S550)에서 오실레이터 튜닝 시스템(200)은, 구동 환경이 Far Field Region으로 판단되는 경우, 즉 상기 리미터(211)로부터 High가 출력되는 경우, 상기 RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 640Khz의 n배수로 조정한다. 여기서, m과 n은 양의 정수이고, m은 n보다 큰 수로 결정한다.
만약, 상기 m이 '3'으로 결정되면, 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 Near Field Region에서의 RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 640Khz의 3배인 1.92Mhz로 조정할 수 있다. 또한, 만약 상기 n이 m 보다 작은 '2'로 결정되면, 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 Far Field Region에서의 RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 640Khz의 2배인 1.28Mhz로 조정할 수 있다.
이후, 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 RFID용 오실레이터(106)로 유입되는 oscillator current를 조절함으로써 RFID용 오실레이터(106)가 조정된 구동 주파수로 동작되도록 한다.
이에 따라, 본 발명의 오실레이터 튜닝 시스템(200)은 RFID 태그(100)에서 활용하는 파워 세기에 따라, RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 유연하게 조정함으로써, RFID용 오실레이터(106)의 BLF가 모든 영역에서 허용 에러 범위 이내에 포함되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, RFID 태그(100)와 RFID 리더(110)와의 이격 거리에 따라, Far Field Region과 Near Field Region을 구분하는 신호를 생성하고, 생 성된 신호에 의한 RFID용 오실레이터(106)의 구동 주파수를 튜닝 함으로써 Long distance 환경에서도 RFID 태그(100)의 저전력 소비를 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명 의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, RFID 태그에서 활용하는 파워 세기에 따라, RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 유연하게 조정함으로써, RFID용 오실레이터의 BLF가 모든 영역에서 허용 에러 범위 이내에 있도록 하는 오실레이터 튜닝 시스템 및 오실레이터 튜닝 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, RFID 태그와 RFID 리더와의 이격 거리에 따라, Far Field Region과 Near Field Region을 구분하는 신호를 생성하고, 생성된 신호에 의한 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 튜닝 함으로써 Long distance 환경에서도 저전력을 소비하면서 RFID 태그의 신호 처리를 가능하게 하는 오실레이터 튜닝 시스템 및 오실레이터 튜닝 방법을 제공할 수 있다.

Claims (19)

  1. 오실레이터 튜닝 시스템에 있어서,
    RFID용 오실레이터를 포함하는 RFID 태그에서 활용하는 파워 세기가 설정된 기준치를 만족하는지를 판단하는 판단 수단; 및
    상기 판단 결과에 근거하여 상기 RFID용 오실레이터로 유입되는 oscillator current를 조절하여, 상기 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 조정하는 주파수 조정 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 시스템.
  2. 오실레이터 튜닝 시스템에 있어서,
    RFID용 오실레이터를 포함하는 RFID 태그와, 상기 RFID 태그와 연관된 RFID 리더 간의 이격 거리를 측정하고, 상기 측정된 이격 거리가 설정된 기준치를 만족하는지를 판단하는 판단 수단; 및
    상기 판단 결과에 근거하여 상기 RFID용 오실레이터로 유입되는 oscillator current를 조절하여, 상기 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 조정하는 주파수 조정 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 판단 수단은 상기 판단 결과로서, 상기 RFID용 오실레이터의 구동 환경을 Near Field Region 또는 Far Field Region으로 결정하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 주파수 조정 수단은, 상기 판단 수단에 의해,
    (1) 상기 구동 환경이 Near Field Region으로 판단되는 경우 상기 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 640Khz의 m배수로 조정하고,
    (2) 상기 구동 환경이 Far Field Region으로 판단되는 경우, 상기 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 640Khz의 n(m>n)배로 조정하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 판단 수단은,
    변수의 전기적인 변화를 일정 수치 이하로 제한하는 리미터를 포함하고,
    상기 리미터는, 리미터 내에 설정된 포인트에서의 변수의 값을 고려하여, 출력으로서 Low 또는 High를 출력하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 리미터는 저항 체인, 다이오드 체인, 트랜지스터 체인 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 리미터로부터 Low가 출력되는 경우,
    상기 판단 수단은 상기 판단 결과로서 상기 RFID용 오실레이터의 구동 환경을 Near Field Region으로 판단하고,
    상기 주파수 조정 수단은 상기 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 640Khz의 m배수로 조정하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 리미터로부터 High가 출력되는 경우,
    상기 판단 수단은 상기 판단 결과로서 상기 RFID용 오실레이터의 구동 환경을 Far Field Region으로 판단하고,
    상기 주파수 조정 수단은 상기 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 640Khz의 n배로 조정하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 시스템.
  9. 삭제
  10. 오실레이터 튜닝 방법에 있어서,
    RFID용 오실레이터를 포함하는 RFID 태그에서 활용하는 파워 세기가 설정된 기준치를 만족하는지를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 근거하여 상기 RFID용 오실레이터로 유입되는 oscillator current를 조절하여, 상기 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 조정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 방법.
  11. 오실레이터 튜닝 방법에 있어서,
    RFID용 오실레이터를 포함하는 RFID 태그와, 상기 RFID 태그와 연관된 RFID 리더 간의 이격 거리를 측정하는 단계;
    상기 측정된 이격 거리가 설정된 기준치를 만족하는지를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 근거하여 상기 RFID용 오실레이터로 유입되는 oscillator current를 조절하여, 상기 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 조정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    판단하는 상기 단계는,
    상기 판단 결과로서, 상기 RFID용 오실레이터의 구동 환경을 Near Field Region 또는 Far Field Region으로 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    구동 주파수의 값을 조정하는 상기 단계는,
    상기 구동 환경이 Near Field Region으로 판단되는 경우 상기 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 640Khz의 m배수로 조정하는 단계, 또는
    상기 구동 환경이 Far Field Region으로 판단되는 경우, 상기 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 640Khz의 n(m>n)배로 조정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 방법.
  14. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    판단하는 상기 단계는,
    소정의 리미터에서, 변수의 전기적인 변화를 일정 수치 이하로 제한하는 단계를 포함하고,
    상기 리미터는, 리미터 내에 설정된 포인트에서의 변수의 값을 고려하여, 출력으로서 Low 또는 High를 출력하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 리미터는 저항 체인, 다이오드 체인, 트랜지스터 체인 중 적어도 하나 를 포함하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 리미터로부터 Low가 출력되는 경우,
    판단하는 상기 단계는,
    상기 판단 결과로서 상기 RFID용 오실레이터의 구동 환경을 Near Field Region으로 판단하는 단계를 더 포함하고,
    구동 주파수의 값을 조정하는 상기 단계는,
    상기 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 640Khz의 m배수로 조정하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 리미터로부터 High가 출력되는 경우,
    판단하는 상기 단계는,
    상기 판단 결과로서 상기 RFID용 오실레이터의 구동 환경을 Far Field Region으로 판단하는 단계를 더 포함하고,
    구동 주파수의 값을 조정하는 상기 단계는,
    상기 RFID용 오실레이터의 구동 주파수를 640Khz의 n배로 조정하는 것을 특징으로 하는 오실레이터 튜닝 방법.
  18. 삭제
  19. 제10항 또는 제11항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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